光刻機結構動力學建模與仿真.pdf

1、在集成電路制造業(yè)中，光刻機是精度最高，技術難度最大的一種機電一體化設備。光刻機整機系統(tǒng)是由整機框架、主基板、硅片臺、掩模臺、物鏡、照明系統(tǒng)、預對準系統(tǒng)等分系統(tǒng)通過氣力、磁力及聯(lián)結件耦合的典型復雜多體系統(tǒng)。光刻機零部件眾多，連接關系復雜，其動力學特性對提高其工作精度具有重要意義，因此建立其整機結構動力學模型是一項挑戰(zhàn)性的基礎任務。
　　 本文對光刻機的復雜結構從動力學的角度進行適當?shù)暮喕?，用拉格朗日方法推導出硅片臺系統(tǒng)和直線電機系

2、統(tǒng)的多剛體動力學方程，從中可以看出動力學方程中存在大量耦合現(xiàn)象。在分析每個子系統(tǒng)動力學特型的基礎上，利用虛擬樣機技術ADAMS建立了光刻機整機的具有135個自由度的多剛體動力學仿真模型，并進行模型參數(shù)化。仿真模型中動力學參數(shù)的識別是建立準確動力學模型的關鍵，本文利用振動試驗和動力學仿真相結合的方法，對關鍵子系統(tǒng)如氣浮系統(tǒng)等的動力學參數(shù)進行了識別與計算，對整機動力學仿真模型進行參數(shù)修正，獲得了比較精確的光刻機動力學仿真模型?；诰_的仿真

3、模型然后進行整機系統(tǒng)的固有振動特性分析，獲得了系統(tǒng)中的主要部件的固有振動頻率的分布情況。為了驗證建立的動力學仿真模型，本文利用錘擊法對系統(tǒng)中的主要關鍵部件在整機環(huán)境下進行了振動測試，仿真結果與測試中分析的結果比較一致，驗證了建立的動力學仿真模型的正確性。
　　 本文在大量試驗和分析的基礎上，建立了光刻機整機系統(tǒng)的復雜多剛體動力學仿真模型，利用該動力學仿真模型可仿真分析光刻機系統(tǒng)的動力學特性，這對精密光刻機的機械結構設計、改進和控